XB-24000KVA/220KV/440KV/880KV

变频串联谐振耐压试验装置

技 术 方 案

一、 被试品对象及试验要求

1).对220kV/2000mm²交联聚乙烯电缆，总长度10km，单位长度电容量0.25μF/km，交流耐压试验，试验电压216kV，电缆总电容量2.5μF；

二、 系统主要技术参数及功能

1. 额定输入电压：              380V±10% (三相) ，工频

2. 额定输出容量：              500kVA

3. 输出相数：                  单相

4. 频率可调范围：              30Hz-300Hz

5. 频率调节灵敏度：            ≤0.1Hz

6. 频率不稳定度：              ≤1％

7. 输出波形为正弦波：          波形畸变率≤1％

8. 绝缘水平：                  1.1倍额定电压下耐压1min

9. 允许运行时间：              60min

10. 品质因数：                  Q≥60（f=30Hz时）

11. 温升：           额定容量下连续运行额定时间后装置各部分温升≤65K；

12. 系统测量精度：   有效值1.5级；

13. 保护功能完备（详见变频电源部分）；

三、 使用环境

最高温度：                  40℃；

最低温度：                  -10℃；

最大日温差：                25K

海拔高度：                  ≤1000m；

环境相对湿度(在20℃时)：    ≤90%；

使用地点：                   户外；

四、 设备遵循标准

GB1094 《电力变压器》

GB10229 《电抗器》

GB/T16927.1-2-1997 《高电压试验技术》

GB50150-2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》

DL474.4-1992 《交流耐压试验》

Q/CSG 10007-2004 《电力设备预防性试验规程》

GB7328-87 《变压器和电抗器的声级测量》

DL/T849.6-2004 《电力设备专用测试仪器通用技术条件》

GB/T2423.8-1995 《电工电子产品基本环境试验规程》

JB/T 9641 《试验变压器》

GB2900 《电工名词术语》

GB2536 《变压器油》

GB191 《包装贮运标志》

GB/T4705 《耦合电容器及电容分压器》

GB1094.3 《电力变压器》 第三部分绝缘水平和绝缘试验

JB/T563 《耦合电容器及电容分压器订货技术条件》

五、 装置适用范围及装置特点：

本试验系统采用方波变频电源调频，通过励磁变升压，系统电抗器在不同组合使用下可满足以下被试品试验要求。

1） 220kV/2000mm²交联聚乙烯电缆，总长度10km，单位长度电容量0.25μF/km，交流耐压试验，试验电压216kV，电缆总电容量2.5μF；耐压时间60min；

则当试验频率f为33Hz时，

试验电流：I=ωC_XU_试=2πfC_XU_试=2×3.14×33×0.4×216×10^-3=104A，电抗器4并串感量8.3H。

      对于220kV电缆，试验电压为216kV，试验电流104A；选定单节电抗器参数为6000kVA/220kV/27.27A/34H 4并时总参数为24000kVA/220kV/104A/8.3H。

变频电源容量选型：

电抗器Q值为50，变频电源容量选取为450kW。

电抗器使用关系：

电抗器组合在不同频率下对应的谐振电容量关系表

各种电压等级电缆试验时设备使用关系表

设备组合 被试品对象		6000kVA/220kV/27.27A/34H电抗器四节组合使用	激励变压器输出端选择
220kV（2000mm2）10Km 电力电缆的交流耐压试验，试验电压216kV，试验频率33Hz	对应的谐振电容量为2.5μF	采用高压电抗器4并	4.4kV

六、 变频串联谐振组合使用方法

七、 设备主要技术参数及特点

(一) 产品技术优势及特点：

1. 变频电源采用方波电路，经串联谐振回路滤波后完好方波输出，波形失真度小

2. 具有电压自动稳定调整功能

3. 安全可靠。本装置内集合了多种保护，包括：放电击穿保护、过电压、过电流整定保护、输出短路保护等。当任何一种保护出现时，装置立即封锁试验电压输出，切断主回路电源，确保试验人员、被试品以及试验系统的安全

4. 自动/手动两种控制方式

5. 多个旋转鼠标控制电压和频率，提供了友好的人机界面，操作、接线简便快捷，真正做到“一看就会”

6. 同步的电压，电流和频率显示

7. 输出频率在30—300Hz范围内连续可调

8. 输出电压0～500V范围内连续可调

9. 变频电源主控模块采用工控机控制，利用高速数字信号处理器ARM与工控机配合，对整个试验过程进行高水平控制。试验时实时改变波形输出，实时测量高压电压值及变频电源主回路参数，实时采样保护信号，被试品故障时快速关闭电源输出。

10. 高压电压自动跟踪补偿功能：耐压时变频电源自动跟踪试验电压，当电压波动时自动调整电压到目标电压，电压稳定度可达1%；。

11. 调压和耐压时实时绘制U-T曲线(电压-时间曲线)。

(二) 产品其他特点：

其他特点：

1) 变压器采用武钢优质硅钢，及优质材料。

2) 装置中所有金属外壳均经过防锈及防腐处理，涂层均匀美观。主要部件均有不锈钢铭牌及端子标志。变频电源柜、励磁变压器等各主要部件均配有防尘、防雨罩。电源控制箱配有专用防震铝合金箱。设备结构坚固、牢靠，能在户外、晴好条件下正常工作。

3) 装置可在户内、外存放、组装和拆卸。

4) 保护功能完备。制造厂保证装置的控制设备、变压器、电抗器等在1.1倍额定电压下，若试验中发生高压侧试品对地闪络时，不对人身造成伤害和试验设备不致出现有害的机械和热应力以及电气性能损伤或损坏。

5) 设备各部件具有符合国标的铭牌，字样、符号清晰耐久，铭牌在设备正常运行时其安装位置明显可见。

(三) 装置各部分具体参数及功能

1. 变频电源ZCVF-450kW                        1 台

1.1 技术参数

l 工作电源：380V±10%（三相），工频；

l 输出电压：0–500V，最大电流400A；

l 频率调节范围：30–300Hz；频率调节细度0.1Hz，频率不稳定度≤1%；

l 额定输出容量：450kW；

l 运行时间： 额定容量下连续60min；

l 额定容量下连续运行60min元器件最高温度：≤65K；

l 输出波形畸变率≤1%；

l 调频及功率器件、显示及数据处理等单元均采用进口日本三菱、德国西门子及日本西门康等公司优质元器件，确保性能稳定、操作安全、设备使用寿命长。 采用工控机控制，操作界面简单方便。